Telekomunikačné spoločnosti začali brať vážne optické vlákno do domácnosti (FTTH).
Po celom svete to umožňuje rýchly rozvoj technológií. Aktívne optické siete (AON) a pasívne optické siete (PON) sú dva hlavné systémy, ktoré umožňujú širokopásmové pripojenia FTTH. PON, ktoré dokážu poskytnúť nákladovo efektívne riešenia, sú vo väčšine nasadení FTTH všadeprítomnejšie. V tomto článku bude predstavená abeceda PON, ktorá sa zaoberá najmä základnými komponentmi a súvisiacimi technológiami vrátane OLT, ONT, ONU a ODN.
Vysvetlenie PON: Definícia, štandardy a výhody
Pasívna optická sieť označuje sieť s optickými vláknami využívajúcu topológiu bod-viac bodov a optické rozbočovače na prenos dát z jedného prenosového bodu do viacerých koncových bodov používateľov. Na rozdiel od AON je viacero zákazníkov pripojených k jednému vysielaču/prijímaču pomocou rozvetveného stromu vlákien a pasívnych rozbočovacích/zlučovacích jednotiek, ktoré fungujú výlučne v optickej doméne a bez napájania v architektúre PON. V súčasnosti existujú dva hlavné štandardy PON: gigabitová pasívna optická sieť (GPON) a ethernetová pasívna optická sieť (EPON). Ich topologické štruktúry sú v podstate rovnaké. Ako prvá voľba v mnohých scenároch nasadenia FTTH má riešenie PON niekoľko významných výhod:
Nižšia spotreba energie
Menej potrebného priestoru
Vyššia šírka pásma
Vyššia úroveň zabezpečenia
Jednoduchšia inštalácia a rozšírenie
Znížené prevádzkové a riadiace náklady
Štruktúra a komponenty PON
V systéme Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON) sa nachádza optický linkový terminál (OLT) v ústrednej kancelárii poskytovateľa služieb a niekoľko optických sieťových jednotiek (ONU) alebo optických sieťových terminálov (ONT) v blízkosti koncových používateľov, ako aj optický rozbočovač (SPL). Okrem toho sa počas prenosu medzi OLT a ONU/ONT používa aj optická distribučná sieť (ODN).
Optický linkový terminál (OLT)
OLT je východiskovým bodom pre pasívnu optickú sieť, ktorá je pripojená k hlavnému prepínaču pomocou ethernetových káblov. Primárnou funkciou OLT je konvertovať, rámovať a prenášať signály pre sieť PON a koordinovať multiplexovanie optických sieťových terminálov pre zdieľaný prenos proti prúdu. Vo všeobecnosti zariadenie OLT obsahuje rack, CSM (riadiaci a prepínací modul), ELM (modul EPON Link, karta PON), redundantnú ochranu -48V DC napájacie moduly alebo jeden modul napájania 110/220V AC a ventilátory. V týchto častiach karta PON a napájací zdroj podporujú hot-swap, zatiaľ čo ďalší modul je zabudovaný vo vnútri. OLT má dva smery prenosu: proti prúdu (príjem a distribúcia rôznych typov dátovej a hlasovej prevádzky od používateľov) a po prúde (príjem dátovej, hlasovej a video prevádzky z metropolitnej siete alebo z diaľkovej siete a jej odosielanie do všetkých modulov ONT v sieti ODN). Maximálna podporovaná vzdialenosť prenosu cez ODN je 20 km.
Optická sieťová jednotka (ONU) / Optický sieťový terminál (ONT)
ONU prevádza optické signály prenášané cez vlákna na elektrické signály. Tieto elektrické signály sa potom odosielajú jednotlivým účastníkom. Vo všeobecnosti existuje medzi ONU a priestormi koncového používateľa vzdialená alebo iná prístupová sieť. Okrem toho môže ONU odosielať, agregovať a upravovať rôzne typy údajov prichádzajúcich od zákazníka a odosielať ich proti prúdu do OLT. Upravovanie je proces, ktorý optimalizuje a reorganizuje dátový tok tak, aby bol efektívnejšie doručovaný. OLT podporuje alokáciu šírky pásma, ktorá umožňuje plynulé doručovanie údajov do OLT, ktoré zvyčajne prichádzajú od zákazníka v dávkach. ONU je možné pripojiť rôznymi metódami a typmi káblov, ako je krútená medená dvojlinka, koaxiálny kábel, optické vlákno alebo Wi-Fi.
Koncové zariadenia sa môžu označovať aj ako optické sieťové terminály (ONT). ONT je v podstate to isté ako ONU. ONT je termín ITU-T, zatiaľ čo ONU je termín IEEE. Patria k rôznym štandardizáciám a obe označujú zariadenia na strane používateľa v systéme GEPON. V praxi je však medzi ONT a ONU malý rozdiel v závislosti od ich umiestnenia.
Optická distribučná sieť (ODN)
ODN, neoddeliteľná súčasť systému PON, poskytuje optické prenosové médium pre fyzické pripojenie ONU k OLT s dosahom 20 km alebo viac. V rámci ODN spolupracujú optické káble, optické konektory, pasívne optické rozbočovače a pomocné komponenty. ODN má konkrétne päť segmentov, ktorými sú napájacie vlákno, optický distribučný bod, distribučné vlákno, optický prístupový bod a oddeľovacie vlákno. Napájacie vlákno začína od optického distribučného rámca (ODF) v telekomunikačnej miestnosti ústredia a končí v optickom distribučnom bode pre pokrytie na veľké vzdialenosti. Distribučné vlákno z optického distribučného bodu k optickému prístupovému bodu distribuuje optické vlákna pre oblasti pozdĺž neho. Oddeľovacie vlákno spája optický prístupový bod s terminálmi (ONT), čím sa dosahuje oddeľovanie optických vlákien do domácností používateľov. Okrem toho je ODN samotnou cestou nevyhnutnou pre prenos dát PON a jej kvalita priamo ovplyvňuje výkon, spoľahlivosť a škálovateľnosť systému PON.
Záver
OLT, ONU alebo ONT a ODN sú hlavnými komponentmi systému GEPON, ktorý sa doteraz široko používal v aplikáciách FTTH. Znížená káblová infraštruktúra (žiadne aktívne prvky) a flexibilný prenos médií prispievajú k tomu, že pasívne optické siete sú ideálnejšie pre domáce internetové, hlasové a video aplikácie. Okrem toho sa pasívne optické siete dajú použiť aj na univerzitných kampusoch a v obchodnom prostredí, čím poskytujú nákladovo efektívne riešenia. S neustálym zlepšovaním technológie PON sa rozširovali aj potenciálne aplikácie.
Čas uverejnenia: 14. júna 2022